import glm
import OpenGL.GL as gl
import numpy as np
import pygl

class Cube:
    def __init__(self, width=0.3, tex_file:str=None) -> None:
        self.program = pygl.ProgramVF("common/shaders/cube.vs", 
                                      "common/shaders/cube.fs")
        self.width = width
        vertices = np.array([
            # 位置                                  # 颜色           # 纹理坐标
            # 面 0:
            self.width, self.width, self.width,   1.0, 0.0, 0.0,     1.0, 1.0,
            -self.width, self.width, self.width,   1.0, 0.0, 0.0,    1.0, 0.0,
            self.width,-self.width, self.width,   1.0, 0.0, 0.0,     0.0, 0.0,
            -self.width,-self.width, self.width,   1.0, 0.0, 0.0,    0.0, 1.0,
            # 面 1:
            self.width, self.width, self.width,   0.0, 1.0, 0.0,     1.0, 1.0,
            self.width,-self.width, self.width,   0.0, 1.0, 0.0,     1.0, 0.0,
            self.width, self.width,-self.width,   0.0, 1.0, 0.0,     0.0, 0.0,
            self.width,-self.width,-self.width,   0.0, 1.0, 0.0,     0.0, 1.0,
            # 面 2:
            self.width, self.width, self.width,   0.0, 0.0, 1.0,     1.0, 1.0,
            self.width, self.width,-self.width,   0.0, 0.0, 1.0,     1.0, 0.0,
            -self.width, self.width, self.width,   0.0, 0.0, 1.0,    0.0, 0.0,
            -self.width, self.width,-self.width,   0.0, 0.0, 1.0,    0.0, 1.0,
            # 面 3:
            self.width, self.width,-self.width,   1.0, 1.0, 0.0,     1.0, 1.0,
            self.width,-self.width,-self.width,   1.0, 1.0, 0.0,     1.0, 0.0,
            -self.width, self.width,-self.width,   1.0, 1.0, 0.0,    0.0, 0.0,
            -self.width,-self.width,-self.width,   1.0, 1.0, 0.0,    0.0, 1.0,
            # 面 4
            -self.width, self.width, self.width,   0.0, 1.0, 1.0,     1.0, 1.0,
            -self.width, self.width,-self.width,   0.0, 1.0, 1.0,     1.0, 0.0,
            -self.width,-self.width, self.width,   0.0, 1.0, 1.0,     0.0, 0.0,
            -self.width,-self.width,-self.width,   0.0, 1.0, 1.0,     0.0, 1.0,
            # 面 5:
            self.width,-self.width, self.width,   1.0, 0.0, 1.0,      1.0, 1.0,
            -self.width,-self.width, self.width,   1.0, 0.0, 1.0,     1.0, 0.0,
            self.width,-self.width,-self.width,   1.0, 0.0, 1.0,      0.0, 0.0,
            -self.width,-self.width,-self.width,   1.0, 0.0, 1.0,     0.0, 1.0
        ], dtype=gl.GLfloat)
        indices = np.array([
            # 面 0:
            0, 1, 2, # 第一个三角形
            2, 1, 3, # 第二个三角形
            # 面 1:
            4, 5, 6, # 第一个三角形
            6, 5, 7, # 第二个三角形
            # 面 2:
            8, 9, 10, # 第一个三角形
            10, 9, 11, # 第二个三角形
            # 面 3:
            12, 13, 14, # 第一个三角形
            14, 13, 15, # 第二个三角形
            # 面 4:
            16, 17, 18, # 第一个三角形
            18, 17, 19, # 第二个三角形
            # 面 5:
            20, 21, 22, # 第一个三角形
            22, 21, 23, # 第二个三角形
        ], dtype=gl.GLuint)
        self.vao = pygl.VertexArrayObject()
        self.vbo = pygl.VertexBufferObject(vertices)
        self.ebo = pygl.ElementBufferObject(indices)
        binding_point = 0
        self.vao.setVertexBuffer(self.vbo, binding_point, 0, 
                                 8 * gl.sizeof(gl.GLfloat))
        self.vao.setElementBuffer(self.ebo)
        attribute_position = pygl.VertexAttribute("position", 0, 
                                                  3, gl.GL_FLOAT, False, 0)
        attribute_color = pygl.VertexAttribute("color",1, 3, gl.GL_FLOAT, 
                                        False, 3 * gl.sizeof(gl.GLfloat))
        attribute_tex_coord = pygl.VertexAttribute("tex_coord",2, 2, 
                            gl.GL_FLOAT, False, 6 * gl.sizeof(gl.GLfloat))
        self.vao.setVertexAttribute(binding_point, attribute_position)
        self.vao.setVertexAttribute(binding_point, attribute_color)
        self.vao.setVertexAttribute(binding_point, attribute_tex_coord)
        self.rotation = glm.vec3(0.0, 0.0, 0.0)
        self.position = glm.vec3(0.0, 0.0, 0.0)
        self.scale = glm.vec3(1.0, 1.0, 1.0)
        self.updateModelMatrix()
        if tex_file is not None:
            self.use_vertex_color = False
            self.tex = pygl.ImageTexture2D(tex_file)
        else:
            self.use_vertex_color = True
            self.tex = None

    def render(self, view_matrix: glm.mat4, projection_matrix: glm.mat4) -> None:
        self.program.use()
        self.program.setUniformMatrix4fv(0, self.model_matrix)
        self.program.setUniformMatrix4fv(1, view_matrix)
        self.program.setUniformMatrix4fv(2, projection_matrix)
        if self.use_vertex_color:
            self.program.setUniform1i(3, 1)
        else:
            self.program.setUniform1i(3, 0)
            self.tex.bind(0)
        self.vao.bind()
        gl.glDrawElements(gl.GL_TRIANGLES,36, gl.GL_UNSIGNED_INT, None)

    def delete(self)->None:
        if self.tex is not None:
            self.tex.delete()
        self.vao.delete()
        self.vbo.delete()
        self.ebo.delete()
        self.program.delete()

    def updateModelMatrix(self)->None:
        scale_matrix = glm.scale(glm.mat4(1.0), self.scale)
        rotation_matrix = glm.rotate(glm.mat4(1.0), glm.radians(self.rotation.x), 
                                     glm.vec3(1.0, 0.0, 0.0))
        rotation_matrix = glm.rotate(rotation_matrix, 
                        glm.radians(self.rotation.y), glm.vec3(0.0, 1.0, 0.0))
        rotation_matrix = glm.rotate(rotation_matrix, 
                        glm.radians(self.rotation.z), glm.vec3(0.0, 0.0, 1.0))
        translation_matrix = glm.translate(glm.mat4(1.0), self.position)
        self.model_matrix = translation_matrix * rotation_matrix * scale_matrix

